P1463 [POI2002][HAOI2007]反素数 题解

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简要题意:

f x f_x 表示 x x 的因数个数。求 n \leq n 的最大的 x x 使得 f x > f y ( 1 y < x ) f_x > f_y (1 \leq y < x) .(即求一个最大的比它小的数因数都多的数)

本题将作为反素数的模板题。

其实这就是 反素数 的定义,求反素数。

算法一

注意到 f x f_x 是积性函数。所以我们用欧拉筛筛出来。

然后再暴力判断反素数。

时间复杂度: O ( n ) O(n) .

实际得分: O ( rp ) O(\texttt{rp}) .(看运气,因为这题没说部分分)

算法二

我们只需要求最大的反素数,不用求所有的。

比方说一个反素数 n = i = 1 k p i k i n = \prod_{i=1}^k {p_i}^{k_i} 为其标准分解形式,其中 p i p_i 严格递增。

n n 的因数个数为 i = 1 k ( k i + 1 ) \prod_{i=1}^k (k_i + 1)

此时必然存在: k i k_i 不严格递减。

为什么呢?

比方说 12 = 2 2 × 3 12 = 2^2 \times 3 18 = 2 × 3 2 18 = 2 \times 3^2 .

此时两者因数个数相同,所以 18 18 肯定不是反素数。

也就是说,大的素数个数一定不能超过小的,这样就可以是反素数了。

那么你会问了,这怎么枚举呢?

1 1 开始轮流乘上素数(注意剪枝),具体见代码。

因为 2 × 3 × 5 × 7 × 11 × 13 × 17 × 19 × 23 × 27 > 2 × 1 0 9 2 \times 3 \times 5 \times 7 \times 11 \times 13 \times 17 \times 19 \times 23 \times 27 > 2 \times 10^9 ,所以只要这些素数就够了。

时间复杂度: O ( wys ) O(\text{wys}) .(难以分析,但是应该居于线性和对数之间,和开方差不多但难以证明)

实际得分: 100 p t s 100pts .

反素数算法太玄学

#pragma GCC optimize(2)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

typedef long long ll;

inline int read(){char ch=getchar();int f=1;while(ch<'0' || ch>'9') {if(ch=='-') f=-f; ch=getchar();}
	int x=0;while(ch>='0' && ch<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0',ch=getchar();return x*f;}

int n;
int p[20]={0,2,3,5,7,11,13,17,19,23,29};
ll ans=-1,maxn=-1;

inline void dfs(ll dep,int prime,int now,int zhi) {
//dep 是当前的数,prime 是当前可以选择的质数编号,now 是因数个数,zhi 是最大幂次
	if(now>maxn || (now==maxn && dep<ans)) ans=dep,maxn=now; //更新答案
	int j=0; ll i=dep; while(j<zhi) { //枚举幂次
		j++; if(n/i<p[prime]) break; //超出 n
		i*=p[prime]; if(i<=n) 
		dfs(i,prime+1,now*(j+1),j); //往后枚举
	}
}

int main(){
	n=read();
	dfs(1,1,1,30);
	printf("%lld\n",ans); //答案
	return 0;
}

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